Contenidos edafogeoquímicos en elementos de las tierras raras (Sc, Y, La, Ce, Nd) en suelos de viñedos desarrollados sobre diferentes materiales originarios de Castilla-La Mancha, España

Abstract

The so-called rare earths elements (REEs) are a set of key elements in modern technolo¬gy, which are becoming an emerging environmental contaminant, fundamentally linked to their use in various anthropic processes. Detailed studies on their background concentrations are currently scarce, especially in the context of the different types of soil in the Mediterranean region. With this premise, this study was designed to evaluate the compositional patterns of five rare earths lanthanum (La), cerium (Ce), neodymium (Nd), yttrium (Y) and scandium (Sc) in different common soils within the Community of Castilla-La Mancha, which have been selected on the basis of their formation from different types of parent materials. Additionally, it is inten¬ded to assess possible levels of contamination and its sources. The concentrations of these five elements follow the concentration pattern: Ce > La > Nd > Y > Sc. The lowest concentrations were detected in the carbonate materials (marclaceous lime), while the highest concentrations were observed in polygenic sediments (where detect concentrations of up to 103.4 mg∙kg-1 ofCe) and in clayey materials such as those of the “raña”. The variability in the contents is mainly attributed to the differences in the original material and to the pedogenetic processes, although a certain enrichment in the superficial horizons is appreciated, probably due to the effect of anthropic actions, such as traditional fertilization. Los denominados elementos de las tierras raras (REEs, por sus siglas en inglés) son un conjunto de elementos clave en la tecnología moderna, que se están convirtiendo en contaminantes ambientales emergentes, vinculados fundamentalmente a su uso en varios procesos antrópicos. Actualmente son escasos los estudios pormenorizados sobre sus concentraciones de fondo, especialmente en el contexto de los diferentes tipos de suelo de la región mediterránea. Con esta premisa, este estudio fue diseñado para evaluar los patrones composicionales de cinco elementos de las tierras raras: lantano (La), cerio (Ce), neodimio (Nd), itrio (Y) y escandio (Sc) en diferentes suelos (de tipología frecuente dentro de la Comunidad de Castilla-La Mancha), los cuales han sido seleccionados sobre la base de su formación a partir de diferentes tipos de materiales originarios. Adicionalmente se pretende valorar posibles niveles de contaminación y sus fuentes. Los contenidos de estos cinco elementos en los suelos estudiados siguen la pauta de concentración: Ce > La > Nd > Sc > Y. Los contenidos más bajos se detectaron en los materiales carbonatados (margocaliza), mientras que los más altos se observaron en sedimentos poligénicos (hasta 103,4 mg∙kg-1 de Ce) y en materiales arcillosos como los de la raña. La variabilidad en los contenidos se atribuye principalmente a las diferencias en el material original y a los procesos edafogenéticos, si bien se aprecia cierto enriquecimiento en los horizontes superficiales, probablemente debido al efecto de acciones antrópicas, como la fertilización tradicional.